Pair diffusion models
Zur Analysis von thermodynamischen Modellen des Stoff-, Ladungs- und Energietransports in heterogenen Halbleitern


<--  Reaktionen in einem Paar - Diffusions - Modell

Mitarbeiter: A. Glitzky, R. Hünlich
Kooperation: K. Gröger
W. Merz ( Institut für Angewandte Mathematik Universität Erlangen-Nürnberg)
B. Heinemann (Institut für Halbleiterphysik Frankfurt (Oder))
Laufzeit: Januar 2000 - Dezember 2002
Förderung: DFG Sachbeihilfe Kennzeichen Hu 868/1


Projektbeschreibung

Gegenstand des Projekts sind analytische Untersuchungen zu Systemen von nichtlinearen Reaktions-Diffusionsgleichungen für elektrisch geladene Teilchen. Diese Gleichungen finden vielfältige technologische Anwendungen, z.B. bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen, bei der Elektrophorese, der Elektrolyse oder der elektrochemischen Säuberung kontaminierter Böden. Sie werden hier nur in Festkörpern, speziell in Halbleiter-Isolatorstrukturen, betrachtet, wobei die Besonderheiten dieser speziellen Anwendung, wie Heterostrukturen, nichtglatte Ränder und gemischte Randbedingungen, zu berücksichtigen sind.

Der erste Schwerpunkt ist die Behandlung eines allgemeinen Elektro-Reaktions-Diffusionsmodells und seine Reduktion bei schnellen Teilkinetiken. Speziell werden Paardiffusionsmodelle hierarchisch abgeleitet und in allen Zwischenstufen analytisch untersucht.

Der zweite Schwerpunkt betrifft die Behandlung eines thermodynamischen Energiemodells, bei dem die Elektro-Reaktions-Diffusionsgleichungen stark mit einer Bilanzgleichung für die innere Energie gekoppelt sind. Wesentliche Hilfsmittel sind Methoden der konvexen Analysis, a priori-Abschätzungen und Regularitätsaussagen für lineare elliptische und parabolische Gleichungen in nichtglatten Situationen.

Ergebnisse